JPS63503260A - 標準機械的インターフェースシステムにおける情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体処理中に半導体ウェーハの粒子汚染を低下せしめる標準化され たＦｆＨ的イフィンターフェイスシステムする。

より特定的には、本発明は、標準機械的インターフェイスシステムにおいて情報 を処理する装置に関する。

衾肌■宵員 ウェーハ上への粒子束を大巾に減少させることによって、粒子汚染を低下せしめ る標準化された機械的インターフェイス（ＳＭＩＦ）システムが提唱されている 。この目的は、ウェーハの輸送、貯蔵及び処理中にウェーハを取囲むガス状媒体 （空気或は窒素の如き）をウェーハに対して木質的に静止させることを機械的に 保証し、且つ外部環境からの粒子を直接的な内部ウェーハ環境に進入させないこ とを保証することによって達成される。

ＳＭＩＦの概念は、少量の静止した粒子の無い、内部に粒子の源を持たない空気 がウェーハに対して考え得る最も清潔な環境であることのＬ’２　Ｒｌｉに暴く 、提唱されている１つのシステムの詳細は１９８４年７月のソリッドステートテ クノロジの１１１〜１１５ページに所載のＭｉｈｉｒ　Ｐａｒｉｋｈ及びＵｌｒ ｉｃｈ　Ｋａｅｍｐｈの論文ｒＳＭ　Ｉ　Ｆ　：ウェーハカセット転送及びＶＬ ＳＩ製造の技（ネテ」を参照されたい。

提唱されているこのＳＭＩＦシステムは３つの主成分を有して用いてウェーハカ セットを貯蔵し、輸送する；　（２）キャノピ−を処理装置のカセット口上に配 置して箱及びキャノピ−の内側の環境を小規模の清浄スペースならしめる１及び （３）箱上の扉は装置上のインターフェイスロ上の扉と連携し、外側の扉表面上 に存在しているかも知れない粒子が２つの扉の間に捕捉（サンドウィッチ）され るように、両扉は同時に開く。

この提唱されたＳＭＩＦシステムにおいては、箱は所望の処理ステーションにお いてキャノピ−の頂部のインターフェイスロに配置され、ランチが箱の扉及びイ ンターフェイスロの扉を同時に解放する。機械的エレベータが頂部にカセットを 載せながら２つの扉をキャノピ−によって覆われたスペース内へ降下させる。マ ニピュレータがカセットを拾い上げ、装置のカセットロ／エレベータ内へ配置す る。処理の後、逆の動作が遂行される。

今日の典型的な処理環境においては「クリーンルーム」が確立されており、濾過 及び他の技術によって半導体ウェー八表面を汚染せしめる粒子を除去する試みが なされている。ＳＭＩＦの概念は、クリーンルーム内において利用可能な処理環 境を改善するために検討された１つの方法である。

提唱されたＳＭＩＦシステムは、ウェーハのカセットを箱の内部の処理ステーシ ョンから処理ステーションへ輸送することを含む。任意の処理ステーションは、 先行処理ステーシロンから長距離に配置されているかも知れない。更に、処理は 、ウェーハカセットを含む箱を処理ステーション間に貯蔵することを必要とする ような処理時間が異る多くの段階を含み複雑であるかも知れない。

従って、箱内のウェーハに関する情報を処理できるように、ウェーハを収容して いる箱を識別する必要がある。

しかしながら、提唱されたＳＭＩＦシステムは完全に満足できるものではなかっ た。この提唱されたＳＭＩＦはｒＯｃＲＪ即ちバーコードでマークできる箱を含 む。この種類の提唱されたマーキングは特定の箱を識別するが、使用者は箱の中 のウェーハに関する情報を箱に効果的に含ませることはできない。従って、ＳＭ ＩＦシステムに情報処理のための改良された装置を設ける要望が存在している。

光里五皿叉 本発明は、処理すべき半導体ウェーハの如き物品を１つの処理ステーションから 別の処理ステーションへ輸送するための装置である。本装置は、物品のための輸 送可能な容器を含む。記憶手段が輸送可能な容器上に取付けられており、機械読 取り可能なデータを記憶する。処理ステーションには、輸送可能な容器と係合し て容器内の物品を容器から処理環境内へ抜出すことができる手段が存在している 。この保合手段付近には、輸送可能な容器上の記憶手段から機械読取り可能なデ ータを読取る通信手段が取付けられている。

別の面において、本発明の装置は輸送可能な容器上に取付けられているデータを 処理するためのデータ処理手段を含む。更に、輸送可能な容器上のデータ処理手 段と通信するために、処理ステーションからデータを送信する手段が付加されて いる。この実施例においては、輸送可能な容器上のデータを受信する手段が含ま れる。

本発明は、輸送可能な容器と共に取付けられる電源をも提供する。この電源は電 池、或は保合手段付近に取付けられる変成器から電力を受ける変成器結合回路、 或は両者の組合せを含むことができる。

本発明の１面においては、キーボード及びディスプレイが輸送可能な容器と共に 、或は処理ステーション上に含まれ、操作者が装置と通信できるようにしである 。また、輸送可能な容器は、容器と保合手段との係合或は非保合、ウェーハのカ セットが容器内にあるか否か、容器がその開放状態にあるのか或は閉鎖状態にあ るのか、及び遂行される特定処理シーケンスに関連する他の状態の如き状態を指 示するセンサを含むことが可能である。

図面の簡単な説明 第１図は、処理装置に接して位置ぎめされたＳＭＩＦシステムの斜視図を示し、 第２図は、本発明を実施したＳＭＩＦシステムの概要図であり、第３Ａ図及び第 ３Ｂ図は、本発明の１実施例の回路図であり、第４図は、本発明による装置の変 形実施例であり、第５図は、本発明による電源の回路図であり、第６図は、本発 明による装置の取付は関係を示す概要図であり、第７図は、本発明の１実施例に おいて輸送可能な容器上に含まれるシステムのブロックダイヤグラムであり、第 ８回は、第５図の回路の部分を説明するのに用いられるチャートである。

詳末巳α【肌 添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図に半導体ウェーハ処理ステーション１００を示す。任意の半導体製造プロ セスは、第１図に示すステーション１００の如き処理ステーションを任意数含む であろう。これらのステーションは、フォトレジスト材料の塗布、フォトレジス ト材料露光用マスクのアラインメント、半導体ウェーハ上への材料の沈積、等々 の如き処理段階を取扱うように製造されている。

第１図には、処理すべき半導体ウェーハ或は他の物品のために、処理ステーショ ン１００上に取付けられている輸送可能な容器１０が示されている。輸送可能な 容器１０は、第２図を参照して説明する保合手段６０によって処理ステーション １００のキャノピ−３０上に取外し可能な如く係合する。

輸送可能な容器１０は、複数の半導体ウェーハ３２を保持するカートリッジ３１ を収容するようになっている。カートリッジ３１は、外気にさらされることなく 処理ステーション１００内に降下される。

本発明によれば、インテリジェントデータカード４０が輸送可能な容器１０上に 取付けられる。ここに用いられる「データカード」なる語は、輸送可能な容器１ ０上に取付けられる本発明のこの部分のことであり、少なくとも後述する如きデ ータ記憶手段を含む。更に、処理ステーション１００上には、処理ステーション １００上に係合している輸送可能な容器１０上の電子カード４０と通信する手段 ５０が取付けられている。データカード４０と通信する手段５０は、処理ステー ション１００上のデータプロセッサ２０に接続されている。データプロセッサ２ ０はＬＥＤ或は液晶ディスプレイの如きディスプレイ２１を含むことができる。

また、データプロセッサ２０は、例えばプロセス制御に関するデータを入力する ためのキーボード２２を含むことができる。

動作の際、操作者はデータカード４０を取付けて輸送可能な容器１０を処理ステ ーション１００から処理ステーションへ運搬する。データカード４０内に記憶さ れているデータは、輸送可能な容器１０が係合した時にデータカード４０と通信 する処理ステーション１００上の手段５０へ伝達される。輸送可能な容器１０上 のデータカード４０からのデータは手段５０を通してデータプロセッサ２０に伝 達される。詳細は後述する好ましい実施例においては、データプロセッサ２０も 手段５０を通してデータカード４０と通信する。

第２図は、処理ステーションのキャノピ−３０上に係合した輸送可能な容器１０ を図式的に示す。処理ステーションのキャノピ−３０上に輸送可能な容器１０を 係合せしめる保合手段６０が示されている。保合手段６０は、キャノピ−上の案 内６１を含む。

また、タブ６２が輸送可能な容器１０上に形成されている。輸送可能な容器１０ が案内６１上に取付けられ、完全に係合すると、半導体ウェーハのカートリッジ を降下させるためのキャノピ−上のロア０は輸送可能な容器１０と整列される。

データカード４０は、輸送可能な容器１０上に、少なくとも容器１０の一方の側 に沿って取付けられる。通信手段５０は通信ライン５１を通して処理ステーショ ン１００上のプロセス制御装置２０に接続される。

第３Ａ図は、本発明の１実施例においてデータカード４０上に取付けられる回路 を示す、第３Ｂ図は、第３Ａ図に示す如きカード４０からのデータを受信するた めの通信手段５０を示す。第３Ａ図に示す回路は、タイマ／カウンタ４１及びｒ ＰＲＯＭＪ或は他の安定な記憶デバイスの如き記憶手段４２を含む、タイマ／カ ウンタ４１は通信バス４３を通して記憶手段４２に接続されている。タイマ／カ ウンタは、電力が印加されると記憶手段４１へのアドレスを順次に発生し、記憶 手段は発光ダイオード４４或は他の光学的伝達手段を通してデータを出力する。

第３Ａ図の実施例においてはデータカード４０上に取付けられている単一の発光 ダイオードが存在している。このようにすると、タイマ／カウンタは記憶手段４ １内のデータ位置を順次走査し、発光ダイオード４４を通してデータを直列に出 力せしめる。

第３Ｂ［Ｚの通信手段５０はフォトトランジスタ５２或は他の光検出器を含み、 フォトトランジスタ５２は発光ダイオードから送信されるデータに応答して処理 ステーション１００上のプロセス制御器と通信する制御ライン５１上に信号を発 生する。輸送可能な容器１０が第２図に示す如き保合手段６０上に係合した時、 発光ダイオード４４とフォトトランジスタ５２とが最適通信を行うように整列す る。

データカード４０は、電池の如き電源４５を含む。電力は、輸送可能な容器１０ が完全に係合手段６０上に係合した時だけ係合するスイッチ４６によってタイマ ／カウンタに印加される。

データカード４０上の回路の変形実施例を第４図に示す。第４図の実施例は、マ イクロコンピュータ１０１或は他のデータ処理手段及びＲＡＭ　１０２の如きス タチックメモリデバイスを含む。

マイクロコンピュータ１０１はバス１０３を通してメモリデバイス１０２と通信 する。マイクロコンピュータ１０１は発光ダイオード１０５の如き送信器と通信 する。また、マイクロコンピュータ１０１はフォトトランジスタ１０７の如き受 信器とも通信する。

マイクロコンピュータは電源（後述）からライン１０８を通して＋５ボルトの電 力を受ける。メモリデバイス１０２はライン１０９を通して電池から電力を受け る。メモリデバイス１０２は、マイクロコンピュータ１０１に電力を供給する電 源が動作している時に、ライン１１０からイネーブル信号も受ける。

ライン１０８上の電源電圧、ライン１０９上の電池電圧、及びライン１１０上の イネーブル信号の発生は、第５図に示す回路によって達成される。

第５図は、第４図に示す回路と共に使用されるデータカード４０上に取付けられ る電源１２０を示す。電源１２０は、輸送可能な容器１０が処理ステーション１ ００上の係合手段６０によって係合された時に変成器結合デバイス１２１を通し て電力を受けるようになっている。変成器結合の関係の詳細に関しては、第６図 を参照して後述する。交流信号は変成器結合手段１２１から受けられ、第５図に 示すブリッジの如き交流・直流変換器１２２によって直流に変換される。電圧レ ギュレータ１２３が含まれていてデータカード４０上の成分の動作に対して安定 な電圧を供給する。電圧レギュレータ１２３の出力は、第４図の実施例ではライ ン１０８を通してマイクロコンピュータ１０１への電源Ｗ圧として供給される。

データカード４０上には電池１２５が含まれている。！池電圧は、ライン１０８ 上の電圧レギュレータ１２３の出力よりも若干低い、電池１２５はショットキダ イオード１２６を通して接合点１２７に接続され、この接合点１２７はショット キダイオード１２８を通してライン１０８上の電源出力にも接続されている。接 合点１２７はライン１０９上の電池電圧としてメモリデバイス１０２へ接続され る。

メモリイネーブル信号（ＭＥＮＡＢＬＥ）は、変成器結合手段１２１から電力が 印加された時だけメモリデバイス１０２をイネーブルさせるように動作する。第 ５図に示す整流光結合器１４１、及びＲ１及びＣＩ及びダイオード１４２を含む 回路を含む実施例では、第８図を参照して後述するようにしてメモリイネーブル 信号が発生される。

整流光結合器１４１は、変成器結合デバイスがらの電力が遮断されている時に、 電池１２５の如き電源からライン１４３上に電圧を発生する手段である。第８図 のライン２００上の点２０１に示すように、変成器結合デバイスから電力が供給 されると、第８図のライン３００上の点３０１に示すようにライン１４３上の出 力は降下する。しかし、ライン１４３上の電圧即ちＦ′ＩＥＮＡＢＬＥが降下で きる速さはＲ１及びＣ１によって設定される時定数によって決定される。従って 、ライン１０８上の電力は、ライン１１０上のイネーブル信号がメモリデバイス １０２をイネーブルするレベルに到達する前に、マイクロコンピュータ１０１を 駆動するのに必要な電圧に到達する。これは、データカード４０内に電力が完全 に上昇する前に、メモリデバイス内に記憶されているデータが破壊されるのを防 ぐ。

しかし、第８図の点２０２で示すように電力が遮断されると、整流光結合器１４ １はライン１４３に充電電流を供給するので、第８図のライン３００上の点３０ ２に示すようにコンデンサｃ１は急速に充電される。従って、変成器結合デバイ ス１２１からの電力が遮断されるとスタチフクＲＡＭは極めて急速に不能化され る。使用者が選択した特定のデータカード４０に適するように、メモリデバイス １０２内に記憶されているデータを保護する種々の他の回路を考寡することが可 能である。

第６図は、第４図及び第５図を参照して説明したデータカード４０の如きデータ カード４０を、データカード４０からデータを受信しまたデータカード４０ヘデ ータを送信する通信手段５０と通信するように取付ける１つの形態を示す。輸送 可能な容器１゜が係合手段６０上に完全に係合され、処理ステーションのキャノ ピ−３０上に取付けられると、データカード４ｏと通信手段５゜とは通信を行う ように整列される。

第５図を参照して説明したように、変成器結合デバイス１２１はデータカード４ ０上に取付けられている。同様に、対手の変成器結合デバイス１３１は通信手段 ５０上に取付けられている。輸送可能な容器１０が係合手段６０と完全に係合す ると、変成器結合デバイス１２１及びその対手１３１が整列するので、電力は通 信手段５０から輸送可能な容器１０上のデータカード４ｏに伝えられる。

第６図には、データカード４０上の送信手段１０４及び受信手段１０６も図式的 に示しであるＩＩＭ送可能な容器１ｏが完全に係合した時にデータカード４０上 の送信手段１０４に接近するように通信手段５０上に取付けられているのは、デ ータカード４０からデータを受信するための対手受信手段１３４である。また、 通信手段５０には輸送可能な容器１０が係合手段６０上に完全に係合した時に輸 送可能な容器１０上の受信手段１０６に接近するように送信手段１３６が取付け られている。通信手段５０は、通信ライン５１を通して処理ステーション１００ 上のデータ処理手段２０と通信する。

データカード４０上に取付けられる回路の好ましい実施例を第７図に示す。第７ 図に概要を示すデータカード４０は、バス１５２を介して複数の入力／出力デバ イス１５３と通信するデータ処理システム１５１を含む。

データ処理’／　スｆ　ムは、ＣＰＵ１５４、ＲＯＭ　１５５ノ如き非揮発性メ モリデバイス、データを読出し、書込むためのランダムアクセスメモリデバイス １５６、及び第５図に示す電源の如き電源１５７を含む。

複数の入力／出力デバイスは、以下のデバイスの何れか１つを含む。先ず、ＬＥ Ｄ或は液晶ディスプレイの如きディスプレイ１６０は、操作者にデータを提示す るためにデータカード４０上に取付けることができる。またキーボード１６１を 輸送可能な容器１０上のデータカード４０に取付けて操作者がデータカード４０ 内に記憶されているデータを制御可能ならそめることができる。

データカード４０上には、輸送可能な容器１０上の複数のセンサと通信するセン サデバイス１６２を含ませることができる。これらのセンサは、輸送可能な容器 １０と係合手段６ｏとの係合或は非係合、輸送可能な容器内に貯蔵されている物 品に接近可能ならしめるための容器１０内の口の開閉、或は他の状態の如き種々 の状態に関する情報を提供する。更に、保持デバイスが容器内に貯蔵されている 物品と係合したか否かを指示するセンサを含むことができる。遂行される特定の 処理段階、及び輸送可能な容器１゜によって輸送される物品の特性に依存して、 多くの他のセンサを含んでいてよい。

複数の入力／出力デバイス１５３は、第３Ａ図及び第３Ｂ図を参照して説明した 発光ダイオード４４及びフォトトランジスタ５２の如き送信器１６３及び受信器 １６４を含む。送信器１６３及び受信器１６４は、所要の特定用途に適するよう な他の種類のフォトトランジスタ及び光検出器であって差支えない、更に、送信 器及び受信器は、磁気テープ及び磁気読取りヘッドがらなっていてもよい、電子 的データカード４０と通信手段５ｏとの間のデータ通信を遂行するために、装置 の特定の要望に適するような他の音響的、誘導性或は光学的手段を企図してもよ い。

更に、データカード４０は、実時間に関するデータを発生するための実時間時計 １６５を含むことができる。時計１６５がらのデータは処理ステーシランにおい て処理のためのパラメータ等を決定するのに有用であろう、また輸送可能な容器 ｌｏ内に貯蔵される物品の貯蔵時間の長さを決定するために時計１６５を使用で きる。

本発明の好ましい実施例の以上の説明は、図示及び説明の目的でなされたもので ある。この説明は余すところなくなされてはおらず、また本発明を開示した精密 な形状に限定するものでもない。

明らかに、上記の教示に鑑みて多くの変形及び変更が可能である。

本発明の原理を最良に説明するために特定の実施例を選択し、説明したが、当業 者ならばその実際的応用によって本発明を種々の実施例に対して、及び企図され る特定の用途に適合するように種々の変形を施して最良に利用することが可能で ある０本発明の範囲は請求の範囲によって限定されることを理解されたし）。

ＦＩＧ、　−３Ａ　ＦＩＧ、　−３Ｂ 国際調査報告

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．処理される物品を処理ステーション間で輸送する装置であって： 少なくとも１つの処理ステーションと係合する被処理物品のための輸送可能な容 器； 輸送可能な容器上に取付けられ、機械読取り可能なデータを記憶するデータ記憶 手段；及び 少なくとも１つの処理ステーション上に取付けられ、輸送可能な容器が少なくと も１つの処理ステーション上に係合した時にデータ記憶手段からデータを読取る 手段を具備する装置。
2. ２．データ記憶手段と共に取付けられ、データを送信する送信手段をも含む請求 の範囲１項記載の装置。
3. ３．読取り手段と共に取付けられ、送信されたデータを受信する受信手段をも含 む請求の範囲２項記載の装置。
4. ４．データ記憶手段へ電力を供給する電源手段をも含む請求の範囲１項記載の装 置。
5. ５．電源手段は、電池を含む請求の範囲４項記載の装置。
6. ６．電源手段は、輸送可能な容器が処理ステーション上に係合した時に処理ステ ーションから電力を受ける手段を含む請求の範囲４項記載の装置。
7. ７．データ記憶手段からのデータを読取り手段へ伝達する光学的通信手段をも含 む請求の範囲１項記載の装置。
8. ８．データ記憶手段からのデータを読取り手段へ伝達する誘導性通信手段をも含 む請求の範囲１項記載の装置。
9. ９．データ記憶手段からのデータを読取り手段へ伝達する音響通信手段をも含む 請求の範囲１項記載の装置。
10. １０．処理される物品を処理ステーション間で輸送する装置であって： 少なくとも１つの処理ステーションと係合する被処理物品のための輸送可能な容 器； 輸送可能な容器上に取付けられ、データを処理し記憶するデータ処理手段；及び データ処理手段と少なくとも１つの処理ステーションとの間の２ウェイデータ通 信のための通信手段を具備する装置。
11. １１．輸送可能な容器上に取付けられ、データ処理手段へデータを入力する入力 手段をも含む請求の範囲１０項記載の装置。
12. １２．輸送可能な容器上に取付けられ、データ処理手段からのデータを表示する ディスプレイ手段をも含む請求の範囲１０項記載の装置。
13. １３．データ処理手段と通信するように取付けられ、輸送可能な容器の状態を検 知するセンサ手段をも含む請求の範囲１０項記載の装置。
14. １４．通信手段は、データを光学的に送信及び受信する手段を含む請求の範囲１ ０項記載の装置。
15. １５．通信手段は、データを誘導的に送信及び受信する手段を含む請求の範囲１ ０項記載の装置。
16. １６．通信手段は、データを音響的に送信及び受信する手段を含む請求の範囲１ ０項記載の装置。
17. １７．データ処理手段へ電力を供給する電源手段をも含む請求の範囲１０項記載 の装置。
18. １８．電源手段は、電池を含む請求の範囲１７項記載の装置。
19. １９．電源手段は、処理ステーションから電力を受ける手段を含む請求の範囲１ ７項記載の装置。
20. ２０．輸送可能な容器上に取付けられ、実時間データを発生する時計をも含む請 求の範囲１０項記載の装置。